后浪来学习吧！设计模式【10】装饰模式

装饰模式是一种设计模式，允许动态地给一个对象添加一些额外的职责。就扩展功能而言，它比生成子类方式更为灵活。一般地，为了扩展一个类经常使用继承方式实现，由于继承为类引入静态特征，并且随着扩展功能的增多，子类会很膨胀。

装饰模式解决这个问题的方法是：不通过继承来扩展一个类的功能，而是通过一个称为装饰器（Decorator）的对象。装饰器可以动态地将其他功能添加到一个对象上。这种方式的好处是它可以使对象的功能在运行时进行扩展，而且不会影响到其他对象。

装饰模式的结构包括以下几个角色：

• 抽象构件（Component）角色：定义一个抽象接口以规范准备接收附加责任的对象。这个接口可以包括方法、属性或其他任何可以被装饰器修改或扩展的功能。
• 具体构件（Concrete Component）角色：实现抽象构件接口的具体类。这些类代表了要被装饰的对象。
• 装饰器（Decorator）角色：定义一个抽象接口，用于封装具体构件的功能，并允许动态地添加新的职责。这个接口可以包括方法、属性或其他任何可以被具体装饰器实现的功能。
• 具体装饰器（Concrete Decorator）角色：实现装饰器接口的具体类。这些类负责向具体构件添加新的职责。

装饰模式的优点包括：

• 提高了代码的灵活性。装饰模式允许在运行时动态地添加或删除功能，而不需要修改源代码。
• 降低了耦合度。装饰模式可以降低组件之间的耦合度，因为装饰器可以独立于具体构件而存在。
• 提高了代码的可重用性。装饰模式可以提高代码的可重用性，因为装饰器可以被多个具体构件使用。

装饰模式的缺点包括：

• 可能导致代码变得复杂。装饰模式可能会导致代码变得复杂，因为需要管理多个装饰器和具体构件。
• 可能降低了代码的性能。装饰模式可能会降低代码的性能，因为需要在运行时动态地添加或删除功能。

总体来说，装饰模式是一种非常有用的设计模式，可以用来动态地扩展对象的功能。装饰模式被广泛应用于各种软件系统中，例如图形用户界面、网络编程和并发编程等。

下面是一个使用装饰模式的例子：

public interface Shape {
  void draw();
}

public class Circle implements Shape {
  @Override
  public void draw() {
    System.out.println("Drawing a circle");
  }
}

public class Rectangle implements Shape {
  @Override
  public void draw() {
    System.out.println("Drawing a rectangle");
  }
}

public class ShapeDecorator implements Shape {
  protected Shape decoratedShape;

  public ShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
    this.decoratedShape = decoratedShape;
  }

  @Override
  public void draw() {
    decoratedShape.draw();
  }
}

public class RedShapeDecorator extends ShapeDecorator {
  public RedShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
    super(decoratedShape);
  }

  @Override
  public void draw() {
    super.draw();
    System.out.println("Drawing a red shape");
  }
}

public class GreenShapeDecorator extends ShapeDecorator {
  public GreenShapeDecorator(Shape decoratedShape) {
    super(decoratedShape);
  }

  @Override
  public void draw() {
    super.draw();
    System.out.println("Drawing a green shape");
  }
}

public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Shape circle = new Circle();
    Shape redCircle = new RedShapeDecorator(new Circle());
    Shape greenRectangle = new GreenShapeDecorator(new Rectangle());

    circle.draw();
    redCircle.draw();
    greenRectangle.draw();
  }
}

在这个例子中，Shape接口定义了一个draw()方法，用于绘制形状。Circle和Rectangle类实现了这个接口，分别代表圆形和矩形。ShapeDecorator类是一个抽象装饰器，它定义了一个draw()方法，用于装饰其他形状。RedShapeDecorator和GreenShapeDecorator类是具体装饰器，它们分别用于向形状添加红色和绿色边框。

在Main类中，我们创建了三个形状对象：一个圆形、一个带红色边框的圆形和一个带绿色边框的矩形。然后，我们调用它们的draw()方法来绘制它们。

输出如下：

Drawing a circle
Drawing a red shape
Drawing a rectangle
Drawing a green shape